Полигоны отходов в России не только накапливают мусор, но и выделяют метан — опасный парниковый газ. Чтобы грамотно инвестировать в переработку и оценить экологическую нагрузку, нужен точный учет таких выбросов. Сейчас их объем рассчитывают по устаревшим данным, не учитывающим состав современных отходов.
Ученые Пермского Политеха и МГУ им. М. В. Ломоносова разработали новую методику — она точнее анализирует состав и свойства коммунальных отходов. Об этом порталу Наука Mail рассказала пресс-служба ПНИПУ. Статья о разработке опубликована в журнале «Управление техносферой».
По статистике, на полигоны твердых коммунальных отходов в России в 2024 году отправлено 55,2 млн тонн мусора. При разложении органики на свалках выделяется метан — газ, усиливающий парниковый эффект. Точное измерение выбросов затруднено: метан поступает в атмосферу неравномерно, его объем зависит от погоды, сезона и состава отходов. Существующие в России методики расчета устарели: они предусматривают анализ малых проб, не учитывают влажность и сезонные изменения состава мусора. Из‑за этого данные о выбросах могут сильно отличаться от реальных. Достоверная информация о составе отходов и объеме выбросов критически важна: она поможет выбрать эффективные технологии переработки и грамотно распределить инвестиции.
Ученые Пермского Политеха и МГУ им. Ломоносова разработали новую методику анализа отходов на свалках — она позволяет точнее рассчитывать объемы выбросов метана и эффективнее планировать переработку мусора.
Методика учитывает неоднородность и сезонные изменения состава отходов: вместо малых проб в 1−2 кг теперь берут образцы весом 100−120 кг, а отбор проводят еженедельно в течение каждого сезона. Анализ включает определение состава (по расширенному перечню из 14 категорий, в том числе современных типов отходов вроде одноразовых средств гигиены) и измерение влажности каждой категории. Поскольку метан образуется только из сухих веществ, эти данные критически важны для корректного расчета выбросов.
Нашу методику проверили на пяти полигонах в разных климатических зонах России. Мы провели натурные исследования, в течение семи дней подряд отбирая крупные пробы массой около 100 кг. Далее их вручную рассортировывали на определенные категории (пищевые отходы, бумага и картон, пластик, стекло, текстиль и другие), согласно составленному нами классификатору. Все отходы доставлялись в лабораторию, где для каждой пробы была проанализирована влажность.
Чтобы оценить качество новой методики, ученые рассчитали выбросы метана двумя способами для одних и тех же проб. Сначала использовали новые экспериментальные данные — с учетом точного компонентного состава отходов и фактической влажности каждой категории (например, бумаги или пищевых отходов). Затем для тех же образцов выполнили «справочный» расчет — по старым стандартам.
Для одних и тех же партий отходов расчет показал, что объемы метана отличаются. При использовании новых экспериментальных данных значения оказались на 43% ниже, чем по старым методикам. Это указывает на то, что существующие нормативы могут завышать оценку объема метана на полигонах. Следовательно, реальные выбросы со свалок будут ниже отчетных показателей, что важно при оценке вклада предприятия в выбросы парниковых газов.
Новая методика ученых точнее прежних — она впервые комплексно учитывает ключевые факторы генерации метана, в том числе влажность отходов (раньше ее брали из усредненных таблиц или вовсе не учитывали).
Разработка применима не только к свежему бытовому мусору, но и к отходам после компостирования, топливу из отходов и старому мусору из закрытых свалок. Это дает точные данные на всех этапах — от образования до переработки или захоронения.
Такой анализ поможет развивать современные технологии переработки и избегать затрат из‑за неправильной оценки воздействия свалок на окружающую среду.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что российский прибор измерит «здоровье» лесов и болот.
